题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P1758
对于的理解:
假定有两个人(记作甲和乙)在同时进行取珠子的操作,并且两个人取出来的珠子的序列完全相同,那么他们两个人的同步操作方案数即为所求。
下面用动态规划解决这个问题:
状态表示:
代表甲在上管道已经取出个,在下管道已经取出个,乙在上管道已经取出个,在下管道已经取出时总的方案数目。
两个人取出珠子序列完全相同意味着必然有。
为了讨论方便,我们将字符数组进行翻转。
状态计算:
通常来说,状态计算分为两种:
考虑当前状态如何由其它状态转移过来(入边);
考虑如何由当前状态转移到相关状态(出边)。
这道题我们采用第二种方式:
让甲乙两个人同时取出一个珠子(为了二人序列相同,此时取出来的珠子必须相同)
有可能转移到的状态有:
:前提是,否则这个时候两个人产生的序列不相同。
:前提是,原因同上。
,类似。
下面这幅图可以帮助理解:
图片对应于第一种转移。
由于除了由当前的转移过来,还可能从其他方式转移过来,但是我们考虑的是出边的计算方式,所以具体方程应该是:
经过分析,思路算是比较明确了,下面就是代码的实现:
由于成立,的值可以由唯一确定,因此代码实现时可以略去一个维度。
下面贴出没有优化的代码。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 510;
int n, m;
int dp[N][N][N];
char a[N], b[N];
#define mod 1024523
int main()
{
cin>>n>>m;
for(int i = 1;i <= n; i++)cin>>a[i];
for(int i = 1;i <= m; i++)cin>>b[i];
reverse(a + 1, a + n + 1);
reverse(b + 1, b + m + 1);
dp[0][0][0] = 1;
for(int i = 0;i <= n;i++)
{
for(int j = 0;j <= m; j++)
{
for(int k = 0;k <= n ;k++)
{
int t = dp[i][j][k];
int l = i + j - k;
if(l < 0 || l > m)continue;//非法情况
if(a[i + 1] == b[l + 1])dp[i + 1][j][k] = (t + dp[i + 1][j][k])%mod;
if(a[i + 1] == a[k + 1])dp[i + 1][j][k + 1] = (t + dp[i + 1][j][k + 1])%mod;
if(b[j + 1] == a[k + 1])dp[i][j + 1][k + 1] = (t + dp[i][j + 1][k + 1])%mod;
if(b[j + 1] == b[l + 1])dp[i][j + 1][k] =(t + dp[i][j + 1][k])%mod;
}
}
}
cout<<dp[n][m][n];
return 0;
}
优化
考虑空间优化。
注意到每次进行状态转移时i的值只是与奇偶性相关,也就是说整个dp数组实际上有用的信息就只有两层:当前状态与上一层状态。
两种滚动数组的方法:
用i&1进行奇偶层次的区分
额外加一个自变量cur,并且每次与1进行异或运算(相当于flip操作)。
第一种:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 510;
int n, m;
int dp[N][N][N];
char a[N], b[N];
#define mod 1024523
int main()
{
cin>>n>>m;
for(int i = 1;i <= n; i++)cin>>a[i];
for(int i = 1;i <= m; i++)cin>>b[i];
reverse(a + 1, a + n + 1);
reverse(b + 1, b + m + 1);
dp[0][0][0] = 1;
for(int i = 0;i <= n;i++)
{
for(int j = 0;j <= m; j++)
{
for(int k = 0;k <= n ;k++)
{
int t = dp[i&1][j][k];
int l = i + j - k;
if(l < 0 || l > m)continue;//非法情况
if(a[i + 1] == b[l + 1])dp[(i + 1)&1][j][k] = (t + dp[(i + 1)&1][j][k])%mod;
if(a[i + 1] == a[k + 1])dp[(i + 1)&1][j][k + 1] = (t + dp[(i + 1)&1][j][k + 1])%mod;
if(b[j + 1] == a[k + 1])dp[i&1][j + 1][k + 1] = (t + dp[i&1][j + 1][k + 1])%mod;
if(b[j + 1] == b[l + 1])dp[i&1][j + 1][k] =(t + dp[i&1][j + 1][k])%mod;
dp[i&1][j][k] = 0;//为了防止干扰下一层的计算,清零。
}
}
}
cout<<dp[(n + 1)&1][m][n];
return 0;
}